Regulación del metabolismo energético en plantas bajo condiciones de estrés: SnRK1 (Sucrose non-fermenting-related protein kinase) central en respuestas de tolerancia

Abstract

Las condiciones de estrés ambiental inducen alteraciones metabólicas y energéticas severas que restringen el crecimiento de las plantas y producen importantes pérdidas de rendimientos agrícolas. Por lo tanto, equilibrar los requerimientos energéticos con los suministros representa un mecanismo importante para la supervivencia de plantas a condiciones desfavorables. En este contexto, SnRK1 (Sucrose non-fermenting-related protein kinase) es una proteína quinasa conservada evolutivamente que desempeña un rol central en el metabolismo y control de la expresióngénica vegetal relacionada al censado del estado metabólico y energético. Actúa como regulador maestro del metabolismo global y controla: homeostasis energética, tolerancia al estrés, supervivencia y longevidad en plantas. En respuesta a la disminución de energía causada por estrés, esta enzima reprimiría las vías anabólicas e induciría las vías catabólicas a través de la regulación de la expresión génica o por medio de fosforilación directa de proteínas claves, incluyendo enzimas, factores de transcripción, y canales iónicos. Para estudiar las vías de señalización de SnRK1 bajo estrés abiótico, seleccionamos genes marcadores que se inducen o reprimen por SnRK1. A partir del análisis de expresión génica, observamos que los genes descriptos como inducidos por SnRK1, fueron reprimidos en estrés por frío y sequía, mientras que fueron inducidos por estrés salino. En su conjunto estos resultados demostraron regulaciones diferenciales de las vías de señalización mediadas por SnRK1 dependientes del tipo de estrés abiótico. Por lo tanto, a partir del estudio de SnRK1 en respuesta a estreses abióticos planteamos estrategias de modulación de su actividad en etapas específicas del desarrollo con el fin de: incrementar el catabolismo celular, mejorar el balance energético y por consiguienteaumentar la tolerancia a diversas situaciones de estrés.